第三章习题答案
3．1 计算机图形系统的主要功能是什么？
答：一个计算机图形系统应具有计算、存储、输入、输出、交互等基本功能，它们相互协作，完成图形数据的处理过程。
1. 计算功能
计算功能包括：
1）图形的描述、分析和设计；2）图形的平移、旋转、投影、透视等几何变换；
3）曲线、曲面的生成；4）图形之间相互关系的检测等。
2. 存储功能
使用图形数据库可以存放各种图形的几何数据及图形之间的相互关系，并能快速方便地实现对图形的删除、增加、修改等操作。
3. 输入功能
通过图形输入设备可将基本的图形数据（如点、线等）和各种绘图命令输入到计算机中，从而构造更复杂的几何图形。
4. 输出功能
图形数据经过计算后可在显示器上显示当前的状态以及经过图形编辑后的结果，同时还能通过绘图仪、打印机等设备实现硬拷贝输出，以便长期保存。
5. 交互功能
设计人员可通过显示器或其他人机交互设备直接进行人机通信，对计算结果和图形利用定位、拾取等手段进行修改，同时对设计者或操作员输入的错误给以必要的提示和帮助。
3．2 阴极射线管由哪些部分组成？它们的功能分别是什么？
答：CRT主要由阴极、电平控制器（即控制极）、聚焦系统、加速系统、偏转系统和阳极荧光粉涂层组成，这六部分都在真空管内。
阴极（带负电荷）被灯丝加热后，发出电子并形成发散的电子云。这些电子被电子聚集透镜聚焦成很细的电子束，在带正高压的阳极（实际为与加速极连通的CRT屏幕内侧的石墨粉涂层，从高压入口引入阳极高电压）吸引下轰击荧光粉涂层，而形成亮点。亮点维持发光的时间一般为20～40mS。
电平控制器是用来控制电子束的强弱的，当加上正电压时，电子束就会大量通过，在屏幕上形成较亮的点，当控制电平加上负电压时，依据所加电压的大小，电子束被部分或全部阻截，通过的电子很少，屏幕上的点也就比较暗。所以改变阴极和
控制电平之间的电位差，就可调节电子
束的电流密度，改变所形成亮点的明暗
程度。
利用偏转系统（包括水平方向和
垂直方向的偏转板）可将电子束精确定
位在屏幕的任意位置上。只要根据图形
的几何坐标产生适当的水平和垂直偏转磁场（或水平和垂直偏转板静电场），图 2.2CRT原理图
控制电于束的偏转，就可以在CRT荧光屏上得到发亮的图形轨迹。
3．4 分辨率为800×600，能显示216种颜色的显示器，至少需要选用帧缓存的容量为
（1）512K （2）1M （3）2M （4）3M。
答：1MB
3．7 灰度等级为256，分辨率为1024×768的显示器，至少需要选用帧缓存的容量为
（1）512K （2）1M （3）2M （4）3M。
答：1MB
3．9 说明显卡主要部分的功能。
答：常见显卡的结构中包括：显卡的BIOS芯片、图形处理芯片、显存、数模转换器（Random Access Memory Digital-to-Analog Converter，RAMDAC）芯片、接口等。显卡的工作原理如图2.16所示。
图2.16显卡工作原理图
1. 显卡BIOS芯片
显卡BIOS芯片主要用于保存VGA（Video Graphics Array，视频图形阵列）BIOS程序。VGA BIOS 是视频图形卡基本输入、输出系统（Video Graphics Adapter Basic Input and Output System），它的功能与主板BIOS功能相似，主要用于显卡上各器件之间正常运行时的控制和管理，所以BIOS程序的技术质量（合理性和功能）必将影响显卡最终的产品技术特性。
2. 图形处理芯片
图形处理芯片是显卡的核心，显卡的性能基本上取决于图形处理芯片的技术类型和性能。可将它看做是完成图像生成与操纵的、独立于CPU的一个本地处理器，它管理与系统总线的接口，这个接口应具有零等待的猝发式传送能力。
图形处理芯片的主要功能是依据设定的显示工作方式，自主地、反复不断地读取显示存储器中的图像点阵数据，将它们转换成R、G、B三色信号并配以同步信号送至显示器，即刷新屏幕。
图形处理芯片还要提供一个由系统总线至显示存储器总线的通路，以支持CPU将主存中已修改好的点阵数据写入到显示存储器，即修改或更新屏幕，这些修改数据写入显示存储器，一般都利用扫描回程的消隐时间进行，因此显示屏幕不会出现凌乱；或者显示存储器的容量足够大，保存不止一屏图像数据；待一屏数据修改完再用于刷新显示。
图形处理芯片还有颜色查找表的功能。颜色查找表是由高速的随机存储器组成，用来存储表达像素色彩的代码。配置了颜色查找表的帧缓存中的每一像素对应单元的代码不再代表该像素的色彩值，而是代表了颜色查找表的地址索引。根据这一索引值读出的颜色查找表中所储存的像素色彩，经D/A转换后送至显示器。颜色查找表每个单元所包括的位数一般大于帧缓存的色彩值位数，从而采用颜色查找表可以起到丰富色彩的作用。
现在的图形处理芯片都具有图形加速功能，也就是说它提供图形函数的计算功能，专门用来执行图形加速任务，可以大大减少CPU所必须处理的图形函数，使CPU可以执行更多其他的任务，从而提高了计算机的整体性能。
衡量显示处理芯片的技术先进性主要是看其所具有的2D/3D图形处理能力、芯片图形处理引擎的数据位宽度、与显存之间的数据总线宽度和所支持的显存类型容量、内部RAMDAC的工作时钟频率、具备几条像素渲染处理流水线、所支持的图形应用程序接口（API）种类以及芯片生产工艺技术水平等。
3. 显示存储器（VRAM）
显示存储器（简称显存）的用途主要是用来保存由图形芯片处理好的各帧图形显示数据，然后由数模转换器读取并逐帧转换为模拟视频信号再提供给显示器使用，所以显存也被称为“帧缓存”，它的大小直接影响到显卡可以显示的颜色多少和可以支持的最高分辨率。
4. 数模转换器
显存中存储的是数字信息，而显示器工作需要的是模拟信号，这就需要在显存和显示器中间有一个数模转换器（Random Access Memory Digital-to-Analog Converter，RAMDAC），将数字信号转换为模拟信号，使显示器能够显示图像。RAMDAC的另一个重要作用是提供显卡能够达到的刷新率，它也影响着显卡输出的图像质量。
3．11 列举你所知道的计算机图形输入和输出设备。
答：图形输入设备：键盘、鼠标、游戏杆、控制按钮、光笔、数字化仪、触摸板、图形扫描仪、手写输入板、跟踪球、空间球、语音输入和数据手套等。
图形显示设备：阴极射线管显示器、液晶显示器、等离子显示器和荧光显示器等。
图形绘制设备：静电绘图仪、喷墨绘图机、激光打印机、笔式绘图机、热敏和热升华绘图仪/打印机、照相排版设备等。
3．12 下列语句中，正确的论述是（）
（1）在图形系统中，显示器的分辨率只影响图形显示的精度。
（2）在光栅扫描图形显示器中，所有图形都应转化为像素点来显示。
（3）一般图形系统中所配置的点阵绘图（打印）机，其分辨率对图形运算的精度没有直接影响。（4）在光栅扫描显示器中，可直接显示用几何特征参数描述图形元素（点、线、圆、弧等）。
（5）在图形系统中，显示器的分辨率有限，但不限制图形处理运算的精度。
（6）在光栅扫描显示器中，采用像素点阵显示所有图形。
答：（2）、(3)、（5）、（6）正确。
第四章习题答案
4.1（无）
4.4 多边形的顶点和点阵表示各有什么优点？
答：顶点表示是用多边形的顶点的序列来描述多边形，该表示几何意义强、占内存少。（但他不能直观地说明哪些像素在多边形内）。点阵表示用位于多边形内的像素的集合来描述多边形。该方法虽然没有多边形的几何信息，是面着色所需要的图像表示形式。
4.9请简要叙述种子算法的基本思想及其用堆栈实现八连通算法原理。
答：种子算法充分利用了递归调用的机理，在前一种子点确定并变为新颜色后，按照自身调用的八向顺序依次查找新的种子点，找到即变为新颜色，继续下一种子的查找。未查的方向被压栈保存，等退栈时继续查找，最终完成蔓延至整个区域所有点都变为新颜色。
4.12在区域填充的扫描线算法中加上反走样程序，使用连续性来减少连续扫描线上的计算量。
答案：
deltax=xe-xs;
deltay=ye-ys;
m=deltay/deltax;
y=ys;
x=xs;
a=1-m;
d=0.5;
for(I=1;I setpixel(framebuffer,x,y,d); if(d>=a) { y=y+1; d=d-a; } else d=d+m; x=x+1; } 第五章习题答案 5.2证明三维变换矩阵的乘积对以下运算顺序是可交换的： (1). 任意两个连续平移。 '100'100100''010' 010010' '001'001001'100010001100011x x x x x x x y y y y y y y z z z z z z z +???? ?? ???? ?? ?????????? ??+?????????? ??==???? ?? ???? ??+???????????????????????? "100100'100'"010010' 010'"001001'001'10 10 110 11x x x x x x x y y y y y y y z z z z z z z +???? ?? ???? ???????????? ??+?????????? ??==???? ?? ???? ??+???????????????? ?? ???? ?? 由上面两式可得：'"'"'"x x y y z z ???????? =???????????? (2). 任意两个连续的放缩变换。 " ' "' " ' " ' "'"''000000'000000'000000x x x x y y y y z z z z x s s x s s x y s s y s s y z s s z s s z ?? ???? ?? ???????????? ?? ??==???????? ?? ???????? ???????????? ????? ? '" ' " '"' "'" '" "000000"00000 0"00 00 00 x x x x y y y y z z z z x s s x s s x y s s y s s y z s s z s s z ?????????? ?? ???????? ????==???????? ?????????????? ?? ?????? ? ? ? ??? 由上两式可得：'''x y z ??????????="""x y z ???? ?????? (3). 任意两个连续的关于任一坐标轴的旋转。 以绕x 轴为例，绕其他轴旋转同理可得 'c o s s in 0c o s s in 0c o s ()s in ()0's in c o s 0s in c o s 0s in ()c o s () 0'0 10 100 1x x x y y y z z z ααθ θαθαθααθθαθαθ--+-+???? ?? ???? ????? ?? ???? ???==++???????????????????????????? ????? ??? "c o s s in 0c o s s in 0c o s () s in ()0"s in c o s 0s in c o s 0s in ()c o s () 0"0 100 100 1x x x y y y z z z θθα ααθαθθθαααθαθ--+-+?????? ???? ?? ??? ?? ???? ???==++???????????????????????????? ?? ??? ? ?? 由上两式可得：'''x y z ??????????="""x y z ?? ?? ?????? 5.7将梁友栋-Barsky 裁减算法改写成多边形裁减算法。 答：梁友栋-Barsky 裁减算法是线段裁减，如果对多边形的每条边用该方法，会使原来封闭的多边形变成不封闭或是一些离散的线段。为此可以将梁友栋-Barsky 裁减算法改写成多边形裁减算法。 包含PiPi+1的直线与窗口4条边界相交，其中两个是潜在的进入交点，另外两个是潜在的离开交点，计算出交点的参数值，并分别记为t_in1,t_in2,t_out1,t_out2.跨越窗口直线有2种情形 1 2 for(每条边e){ 确定边的方向 用此来确定包含线首先与裁减区域的哪条边界线相交 寻找退出点的t 值 if(t_out2>0) 寻找第2个进入点的t 值 if(t_in2>t_out1){ if (0 output_vert(turning_vertex); }else{ If (0 Output_vert(适当的面交点)； Else Output_vert(起始顶点)； If (1>=t_out1) Output_vert(适当的面交点)； Else Output_vert(终止顶点)； } } If(0 Output_vert(适应的窗口角点)； }/*对每条边*/ 第六章习题答案 6.1 下面有关平面几何投影的叙述中，哪些是正确的？ (1). 平面几何投影中，透视投影的投影中心到投影平面的距离是有限的。(Y) (2). 平面几何投影中，一组平行线的投影仍保持平行。(N) (3). 平行投影与透视投影相比，视觉效果更有真实感，而且能真实地反映物体的精确集合尺寸与形状。(N) (4). 在三维空间中的平行投影变换不可能产生灭点。(Y) 6.2（无） 6.3（无） 第八章习题答案 8.4 设投影中心为原点，构造一个由透视投影到平行投影的变换。此变换使得原物体平行投影在Oxy 平面 上和将原物体透视投影在规范化视见平面上产生的图像相同。 答： 原物体在平面)/(b c c z z z +''=上的透视投影是： ????? ???? ???=01 000000 000v v v z z z Per 其中，)/(b c c z z z v +''=。点),,(z y x P 在视见平面上的透视投影是： ),, ( v v v z z y z z x z P ' 透视投影到平行投影变换p T 为： ?????? ???? ????---=0 1 11100000000f f f v v p z z z z z T 这里，f z z =是规范化前裁剪平面的位置。 现在，对点),,(z y x P 应用变换p T ，得到点： )) 1(, , ( f f v v z z z z z y z z x z Q --' Q '在Oxy 平面上的平行投影为： )0,,(z y z z x z Q v v ' 所以Q '和P '产生相同的投影图像。而且，p T 变换将以 1,,,,==-==-==z z z z y z y z x z x f 和为边界的规范化透视视见体变换到以 1,0,,,,==-==-==z z z y z y z x z x v v v v 为边界的长方体上。 8.6 请叙述扫描线消隐算法的基本思想及其算法的具体实现。 答： 1、基本思想：从最上面的一条扫描线开始工作，向下对每一条扫描线进行处理。在处理当前扫描线时，开一个一维数组作为当前扫描线的Z-buffer 。首先找出与当前扫描线相关的多边形，以及每个多边形中相关的边对。对每一个边对之间的小区间上的各象素，计算深度，并与Z-buffer 中的值比较，找出各象素处可见平面，计算颜色，写帧缓存。对深度计算，采用增量算法。 2、算法的具体实现： 首先，建立几个类 class polygon { public: double a,b,c,d; ShapeTyp Type; int deltaY ,yMax; double detaZx,deltaZy; COLORREF color; bool visible; int IP; //,可以将所有的多边形放在一个一维数组中，所在位置即位其ip public: void fillPoly(int i,pt3D X[],COLORREF color1,int ip,ShapeTyp type) { //实现填充多边形的各个变量 } }; struct Edge { public: ShapeTyp Type; int deltaY; double deltaX; int IP; double topX; int topY; public: /////引进topY一是为了在将相应的边加入y桶时方便，而是为了判断活化边结束的时候 //////////对边的信息进行填充后，deltay!=0决定了将其放入ymax决定的链表中void fillEdge(pt3D x,pt3D y,int ip,ShapeTyp type) {//填充边的各个参数} }； struct EdgeLive { public: ShapeTyp Type; double xl; int deltaYl; double deltaXl; double xr; int deltaYr; double deltaXr; double zl; double deltaZx,deltaZy; int IP; public: //////////活化边的填充的时候，说明这两条边肯定不是并行与x轴的直线,， /////////因为在相eldgeBox填入内容的时候应该已经进行了处理 }; 这些准备工作完成之后，有了前期的准备工作---三维模型的建立及其可以发生的仿射变换，就可以进行下面的扫描线算了。 函数void ScanningZBufffer();的功能便是进行该算法的实现。在实现时，要有一个初始化工作，完成将变化之后各个体的各个面和边放入到合适的链表中。所需得各个链表如下所示： list list list list 函数void Initialize( );负责进行上面的工作。之后便可以进行算法的主体了； 程序原代码见附件。 8.8 简述用z缓冲器算法来确定哪一个面被隐藏的方法。 答： z缓冲器算法设置了一个二维数组，类似于帧缓冲器。但是z缓冲器存放的是每个象素点的深 度值，而不是帧缓冲器中的颜色值。z 缓冲器的初始值为某个大的数值，通常是后裁剪平面的距离。在判断像素),(y x 上的哪个平面更靠近观察者时，就可以简单地比较z 缓冲器中的深度值和当前平面的深度值。如果当前平面的值比z 缓冲器中的值小（即距视点更近），则用新值替换原z 缓冲器中的值，像素的颜色值也变成新平面的颜色值。 第九章习题答案 9.4 局部光照明模型的不足之处是什么？ 答： 1、局部光照明模型仅考虑光源直接照射在景物表面产生的光照效果； 2、局部光照明模型通常假定物体表面是光滑的且由理想材料构成； 3、局部光照明模型中，环境假设为由白光照明，且反射光和透射光的颜色由用户来选定。 9.7 叙述Gouraud 和Phong 明暗处理技术的基本原理和两者的异同。 答： 1、Gouraud 明暗处理的基本原理： 对离散的光亮度采样作双线性插值以获得一连续的光亮度函数。具体做法是：先计算出 多边形顶点处的光亮度值，把它们作为曲面光亮度的采样点，然后再对多边形顶点的光亮度值插值计算出多边形内任一点的光亮度。 2、Phong 明暗处理的基本原理： 对多边形顶点处的法向量采样作双线性插值，在多边形内构造一个连续的法向量函数， 依据这一函数计算的多边形内各采样点的法向量带入光亮度计算公式，即得到由多边形近似表示的曲面在各采样点处的光亮度。 3、相同点： 过程中都采用了双线性插值。 4、不同点： （1）、G o r a u d 对光亮度进行双线性插值，是线性光亮度插值，计算简单； Phong 对法向量进行双线性插值，最终是非线性光亮度差值，计算量比较大。 （2）、G o r a u d 不能正确地模拟高光； Phong 能正确地模拟高光。 （3） Gouraud 会产生马赫带效应； Phong 大大减轻了马赫带效应。 9.8 参见图8.9，试说明怎样用双线性插值来计算多边形内一点P 的光亮度。 答： 设B A V V V P 、、、、、321的坐标分别为),(),(),(),(332211y x y x y x y x 、、、 、),(),(B B A A y x y x 和。又设这些点的颜色或亮度值为B A I I I I I I 和、、、、321。则有： 2 112 2 121 y y y y I y y y y I I A A A --+--= 3 113 3 131 y y y y I y y y y I I B B B --+--= 且 A B A B A B B A x x x x I x x x x I I --+--= 对于RGB 颜色，将上述公式应用到每个颜色的分量值上。 第一章绪论 1、计算机图形学、图形处理与模式识别本质区别是什么？请各举一例说明。 解：计算机图形学是研究根据给定的描述，用计算机生成相应的图形、图像所生成的图形、图像可以显示屏幕上、硬拷贝输出或作为数据集存在计算机中的学科。计算机图形学研究的是从数据描述到图形生成的过程。例如计算机动画。 图形处理是利用计算机对原来存在物体的映像进行分析处理，然后再现图像。例如工业中射线探伤。 模式识别是指计算机对图形信息进行识别和分析描述，是从图形（图像）到描述的表达过程。例如邮件分捡设备扫描信件上手写的邮政编码，并将编码用图像复原成数字。 2、举3个例子说明计算机图形学的应用。 解：①事务管理中的交互绘图 应用图形学最多的领域之一是绘制事务管理中的各种图形。通过从简明的形式呈现出数据的模型和趋势以增加对复杂现象的理解，并促使决策的制定。 ②地理信息系统 地理信息系统是建立在地理图形基础上的信息管理系统。利用计算机图形生成技术可以绘制地理的、地质的以及其他自然现象的高精度勘探、测量图形。 ③计算机动画 用图形学的方法产生动画片，其形象逼真、生动，轻而易举地解决了人工绘图时难以解决的问题，大大提高了工作效率。 3、计算机生成图形的方法有哪些？ 解：计算机生成图形的方法有两种：矢量法和描点法。 ①矢量法：在显示屏上先给定一系列坐标点，然后控制电子束在屏幕上按一定的顺序扫描，逐个“点亮”临近两点间的短失线，从而得到一条近似的曲线。尽管显示器产生的只是一些短直线的线段，但当直线段很短时，连成的曲线看起来还是光滑的。 （2）描点法 4.什么叫虚拟现实技术和可视化？ 解：虚拟现实技术： 利用计算机生成一种模拟环境，通过多种传感器和设备使用户“投入”到该环境中 ，实现用户和该环境直接进行交互的技术。例如模拟飞机驾驶舱。 可视化技术： 通过对空间数据场构造中间几何因素，或用图形绘制技术在屏幕上产生二维图象。例如分子模型构造。 5.对于分辨绿为1024*1024的光栅系统，若每一像素咏8位和12位二进制来表示存储信息，各需多大光栅存储容量？每一屏幕最多能显示多少颜色？若R，G，B灰度都占8位，其显示颜色的总数是多少？ 解: 1) 每一像素用8位二进制来表示存储信息，所需容量为1024*1024*1=220（byte）=1MB 注意：答案仅供参考 第一章 一、名词解释 图形；图像；点阵表示法；参数表示法； 二、选择题： 1. 下面哪个不是国际标准化组织（ISO）批准的图形标准。（D ） A.GKS B.PHIGS C.CGM D.DXF 2. 下面哪一项不属于计算机图形学的应用范围？（B） A. 计算机动画； B. 从遥感图像中识别道路等线划数据； C. QuickTime技术； D. 影视三维动画制作 3. 关于计算机图形标准化的论述，哪个是正确的（B ）； A. CGM和CGI是面向图形设备的接口标准； B. GKS、IGES、STEP均是ISO标准； C. IGES和STEP是数据模型和文件格式的标准； D. PHIGS具有模块化的功能结构； 4. 与计算机图形学相关的学科有_ A、C、D___。 A. 图像处理 B. 测量技术 C. 模式识别 D. 计算几何 E. 生命科学 F. 分子生物学 三、判断题： 计算机图形学和图像处理是两个近似互逆的学科。（F） 计算机图形学处理的最基本的图元是线段。（F） 四、简答题： 图形包括哪两方面的要素，在计算机中如何表示它们？ 阐述计算机图形学、数字图像处理和计算机视觉学科间的关系。图形学作为一个学科得以确立的标志性事件是什么？ 试列举出几种图形学的软件标准？工业界事实上的标准有那些？举例说明计算机图形学有哪些应用范围，解决的问题是什么？ 第二章 一、选择题： 1. 触摸屏是一种（C ） A. 输入设备； B. 输出设备； C. 既是输入设备，又是输出设备； D. 两者都不是； 2. 空间球最多能提供（D ）个自由度； A. 一个； B. 三个； C. 五个； D. 六个； 3. 等离子显示器属于（C） A. 随机显示器； B. 光栅扫描显示器； C. 平板显示器； D. 液晶显示器； 4. 对于一个1024×1024存储分辨率的设备来说，当有8个位平面时，显示一帧图像所需要的内存为（A、D） A. 1M字节； B. 8M字节； C. 1M比特； D. 8M比特； 5. 分辨率为1024*1024的显示器，其位平面数为24，则帧缓存的字节数应为（A） A. 3MB； B. 2MB； C. 1MB； D. 512KB； 6. 下面对光栅扫描图形显示器描述正确的是：（A） A. 荧光粉涂层均匀离散分布； B. 是一种点画设备； C. 电子束从顶到底扫描； D. 通过控制电子束的强弱实现色彩的强弱； 7. 一个逻辑输入设备可以对应（C）物理输入设备。 A. 仅一个 B. 仅二个 C. 多个 D. 以上都不是 8. 彩色阴极射线管的三基色指得是：（A、C、D） A. 绿色； B. 黄色； C. 蓝色； D. 红色； 9. 计算机显示设备一般使用的颜色模型是（A） A. RGB B. HSV 第一章 1.1什么是信息？信息和数据有何区别？）信息是关于客观事实的可通信的知识。首先，信息是客观世界各种事物的特征的（1答：反映，其次，信息是可以通信的最后，信息形成知识。信息的概念不同于数据。数据是记录客观事物的，可鉴别的符号，这些符号不）（2仅包括数字还包括字符，文字，图形等。数据经过处理仍然是数据。处理数据是为了更好地解释。只有经过解释，数据才有意义，才成为信息。可以说，信息是经过加工之后，对客观世界产生影响的数据。同一数据，每个人的解释可能不同，其对决策的影响也可能不同。决策者利用经过处理的数据作出决策，可能取得成功，也可能遭受失败，关键在于对数据的解释是否正确，因为不同的解释往往来自不同的背景和目的。试述信息流与物流、资金流、事物流的关系。1.2）组织中各项活动表现为物流、资金流、事物流和信息流的流动。答：（1①物流是实物的流动的过程。②资金流是伴随物流而发生的资金的流动的过程。③事物流是各项管理活动的工作流程。又是用于它既是其他各种流的表现和描述，④信息流伴随以上各种流的流动而流动，掌握、指挥和控制其他流运动的软资源。）信息流处于特殊地位：（2①伴随物流、资金流、事物流产生而产生。②是各种流控制的依据和基础。如何理解人是信息的重要载体和信息意义的解释者？ 1.3答：信息系统包括信息处理系统和信息传输系统两个方面。信息处理系统对数据进行处理，由于信息的作用只有在广泛交流中才能充分发使它获得新的结构与形态或者产生新的数据。广义的信息系统概念已经延因此，通信技术的发展极大地促进了信息系统的发展。挥出来，其中包这里的通信不仅是通讯，而且意味着人际交流和人际沟通，伸到与通信系统相等同。广义的沟通系统强调“人”本身不仅是一个重含思想的沟通，价值观的沟通和文化的沟通。所有的沟通媒介均需要使资讯最终可为人类五官察要的沟通工具，还是资讯意义的阐述者，觉与阐述，方算是资讯的沟通媒介。什么是信息技术？信息技术在哪些方面能给管理提供支持？1.4工具与技能信息技术是指能充分利用与扩展人类信息器官功能的各种方法、答：广义而言，信息技术是指中义而言，的总和。该定义强调的是从哲学上阐述信息技术与人的本质关系。对信息进行采集、传输、存储、加工、表达的各种技术之和。该定义强调的是人们对信息技网络、广播电视等各种硬术功能与过程的一般理解。狭义而言，信息技术是指利用计算机、传输与使用的对文图声像各种信息进行获取、加工、存储、件设备及软件工具与科学方法，技术之和。该定义强调的是信息技术的现代化与高科技含量。由此对组织职能和领导职能的支持；对控制职能的支持。信息技术对计划职能的支持；现代管理要依靠信息系统来实现其管理信息系统对管理具有重要的辅助和支持作用，可见，职能，管理思想和管理方法。为什么说管理信息系统并不能解决管理中的所有问题1.5?答：管理是一种复杂的获得，它既涉及客观环境，又涉及人的主观因素。等等也由于事物之间复杂的相互联系和事物的多变性，由于生产和社会环境的复杂性，待选择的解决方人们在解决管理问题时不可能掌握所有的数据，更不可能把所有的，原因，案都考虑进去，而管理信息系统解决问题时运行的程序是由人来编写的。1 因依靠计算机也无法解决，管理信息系统是一个人机结合的系统，人不能解决的问题，此仅靠管理信息系统是无法解决管理中的所有问题的。不仅要运用这种人们在实施管理的时候，可以说，管理不仅是一门科学更是一门艺术，科学的方法，还要运用一套技术和处理方式，这些都是管理信息系统所不能及的。为什么说信息系统的建立、发展和开发与使用信息系统的人的行为有紧密的联系？1.6答：管理信息系统能否开发好，使用好与人的行为有极为密切的联系。不积极领导系统的开发和或者单位的领导不重视，例如，如果管理人员不愿意用信息系统，或者开发人员和管理人员不能接纳不认真宣传和组织职工学校和使用管理信息系统，应用，也是很难运行那么，即使该管理信息系统在技术上是很过硬的，和紧密配合共同进行开发，往往会产生消极对当管理人员很担心使用计算机后，自己的工作可能被计算机代替，好的。不及时输入数据。不如手工处理，或者不好好配合，抗情绪，如提出开发的软件系统不好用，管理信息系统是一个人机 第一章 1、试述计算机图形学研究的基本内容？ 答：见课本P5-6页的1.1.4节。 2、计算机图形学、图形处理与模式识别本质区别是什么？请各举一例说明。 答：计算机图形学是研究根据给定的描述，用计算机生成相应的图形、图像，且所生成的图形、图像可以显示屏幕上、硬拷贝输出或作为数据集存在计算机中的学科。计算机图形学研究的是从数据描述到图形生成的过程。例如计算机动画制作。 图形处理是利用计算机对原来存在物体的映像进行分析处理，然后再现图像。例如工业中的射线探伤。 模式识别是指计算机对图形信息进行识别和分析描述，是从图形（图像）到描述的表达过程。例如邮件分捡设备扫描信件上手写的邮政编码，并将编码用图像复原成数字。 3、计算机图形学与CAD、CAM技术关系如何？ 答：见课本P4-5页的1.1.3节。 4、举3个例子说明计算机图形学的应用。 答：①事务管理中的交互绘图 应用图形学最多的领域之一是绘制事务管理中的各种图形。通过从简明的形式呈现出数据的模型和趋势以增加对复杂现象的理解，并促使决策的制定。 ②地理信息系统 地理信息系统是建立在地理图形基础上的信息管理系统。利用计算机图形生成技术可以绘制地理的、地质的以及其它自然现象的高精度勘探、测量图形。 ③计算机动画 用图形学的方法产生动画片，其形象逼真、生动，轻而易举地解决了人工绘图时难以解决的问题，大大提高了工作效率。 5、计算机绘图有哪些特点？ 答：见课本P8页的1.3.1节。 6、计算机生成图形的方法有哪些？ 答：计算机生成图形的方法有两种：矢量法和描点法。 ①矢量法：在显示屏上先给定一系列坐标点，然后控制电子束在屏幕上按一定的顺序扫描，逐个“点亮”临近两点间的短矢量，从而得到一条近似的曲线。尽管显示器产生的只是一些短直线的线段，但当直线段很短时，连成的曲线看起来还是光滑的。 ②描点法：把显示屏幕分成有限个可发亮的离散点，每个离散点叫做一个像素，屏幕上由像素点组成的阵列称为光栅，曲线的绘制过程就是将该曲线在光栅上经过的那些像素点串接起来，使它们发亮，所显示的每一曲线都是由一定大小的像素点组成的。当像素点具有多种颜色或多种灰度等级时，就可以显示彩色图形或具有不同灰度的图形。 7、当前计算机图形学研究的课题有哪些？ 答：见课本P10-11页的1.4节。 第一章 1．设计现代OS的主要目标是什么？ 答：（1）有效性（2）方便性（3）可扩充性（4）开放性 4．试说明推劢多道批处理系统形成和収展的主要劢力是什么？ 答：主要动力来源于四个方面的社会需求与技术发展： （1）不断提高计算机资源的利用率； （2）方便用户； （3）器件的不断更新换代； （4）计算机体系结构的不断发展。 12．试从交互性、及时性以及可靠性方面，将分时系统不实时系统迚行比较。答：（1）及时性：实时信息处理系统对实时性的要求与分时系统类似，都是以人所能接受的等待时间来确定；而实时控制系统的及时性，是以控制对象所要求的开始截止时间或完成截止时间来确定的，一般为秒级到毫秒级，甚至有的要低于100微妙。 （2）交互性：实时信息处理系统具有交互性，但人与系统的交互仅限于访问系统中某些特定的专用服务程序。不像分时系统那样能向终端用户提供数据和资源共享等服务。 （3）可靠性：分时系统也要求系统可靠，但相比之下，实时系统则要求系统具有高度的可靠性。因为任何差错都可能带来巨大的经济损失，甚至是灾难性后果，所以在实时系统中，往往都采取了多级容错措施保障系统的安全性及数据的安全性。 13．OS有哪几大特征？其最基本的特征是什么？ 答：并发性、共享性、虚拟性和异步性四个基本特征；最基本的特征是并发性。 第二章 2. 画出下面四条诧句的前趋图: S1=a：=x+y; S2=b：=z+1; S3=c：=a –b；S4=w：=c+1; 8．试说明迚程在三个基本状态之间转换的典型原因。 答：（1）就绪状态→执行状态：进程分配到CPU资源 （2）执行状态→就绪状态：时间片用完 （3）执行状态→阻塞状态：I/O请求 （4）阻塞状态→就绪状态：I/O完成 1． voidLine_Midpoint(int x1, int y1, int x2, int y2, int color) { int x = x1, y = y1; int a = y1 - y2, b = x2 - x1; int cx = (b >= 0 ? 1 : (b = -b, -1)); int cy = (a <= 0 ? 1 : (a = -a, -1)); putpixel(x, y, color); int d, d1, d2; if (-a <= b) // 斜率绝对值 <= 1 { d = 2 * a + b; d1 = 2 * a; d2 = 2 * (a + b); while(x != x2) { if (d < 0) y += cy, d += d2; else d += d1; x += cx; putpixel(x, y, color); } } else // 斜率绝对值 > 1 { d = 2 * b + a; d1 = 2 * b; d2 = 2 * (a + b); while(y != y2) { if(d < 0) d += d1; else x += cx, d += d2; y += cy; putpixel(x, y, color); } } } 7 void Line_Midpoint(int x1, int y1, int x2, int y2, int color， int flag) { intx,y; if(flag==0) { x0=point.x; y0=point.y; flag=1; } else { flag=0; x1=point.x; y1=point.y; a=y0-y1； 计算机图形学复习题及答 案 This manuscript was revised on November 28, 2020 中南大学现代远程教育课程考试模拟复习试题.及参考答案 计算机图形学 一、名词解释 1．图形 2．像素图 3．参数图 4．扫描线 5．构造实体几何表示法 6．投影 7．参数向量方程 8．自由曲线 9．曲线拟合 10．曲线插值 11．区域填充 12．扫描转换 二、判断正误（正确写T，错误写F） 1.存储颜色和亮度信息的相应存储器称为帧缓冲存储器，所存储的信息被称为位 图。（） 2．光栅扫描显示器的屏幕分为m行扫描线，每行n个点，整个屏幕分为m╳n个点，其中每个点称为一个像 素。―――――――――――――――――――――（） 3．点阵字符用一个位图来表示，位图中的0对应点亮的像素，用前景色绘制；位图中的1对应未点亮的像素，用背景色绘 制。――――――――――――――――－（） 4．矢量字符表示法用（曲）线段记录字形的边缘轮廓线。―――――――――――（） 5．将矢量字符旋转或放大时，显示的结果通常会变得粗糙难看，同样的变换不会改变点阵字符的显示效 果。―――――――――――――――――――――――――（） 6．在光栅图形中，区域是由相连的像素组成的集合，这些像素具有相同的属性值或者它们位于某边界线的内 部。―――――――――――――――――――――――（） 7．多边形的扫描变换算法不需要预先定义区域内部或边界的像素值。――――――（） 8．齐次坐标表示法用n维向量表示一个n＋１维向 量。―――――――――――――（） 9．实体的边界由平面多边形或空间曲面片组成。―――――――――――――――（） 10．平面多面体表面的平面多边形的边最多属于两个多边形，即它的表面具有二维流形的性 质。―――――――――――――――――――――――――――――――（） 11．实体几何性质包括位置、长度和大小 等。―――――――――――――――――（） 12．实体的拓扑关系表示实体之间的相邻、相离、方位、相交和包含等关系。―――（） 13．实体的扫描表示法也称为推移表示法，该表示法用一个物体和该物体的一条移动轨迹来描述一个新的物 体。――――――――――――――――――――――――（） 14．如果投影空间为平面，投影线为直线，则称该投影为平面几何投影。――――－（） 15.平面几何投影分为两大类：透视投影和平行投影。――――――――――――－ （） 16．当投影中心到投影面的距离为有限值时，相应的投影为平行投 影。――――――（） 17．当投影中心到投影面的距离为无穷大时，相应的投影即为透视投影。―――――（） 《管理信息系统》练习题答案 一、简述题 1．管理信息 答：管理信息是经过加工并对生产经营活动产生影响的数据，是一种资源。 2．决策支持系统 答：DSS以MIS管理的信息为基础，是MIS功能上的延伸。DSS是把数据库处理与经济管理数学模型的优化计算结合起来，具有管理、辅助决策和预测功能的管理信息系统。 DSS在人和计算机交互的过程中帮助决策者探索可能的解决方案，为管理者提供决策所需的信息。 3．如何从不同的角度对管理信息系统进行分类？ 答：一般来说，依据信息系统的不同功能、目标、特点和服务对象，它可以分为业务信息系统、管理信息系统和决策支持系统。 针对不同的行业和领域，依据管理信息系统不同的功能和服务对象，它可分为国家经济信息系统、企业管理信息系统、事务型管理信息系统、行政机关办公型管理信息系统和专业型管理信息系统。 4．数据库管理系统 答：数据库管理系统是一组对数据库进行管理的软件，通常包括数据定义语言及其编译程序、数据操纵语言及其编译程序以及数据库管理例行程序。 5．诺兰阶段模型的实用意义何在？ 答：诺兰阶段模型总结了发达国家信息系统发展的经验和规律，对我国各类组织开展信息化建设具有借鉴意义。一般认为诺兰阶段模型中的各阶段都是不能跳跃的。因此，无论在确定开发管理信息系统的策略，或是在制定管理信息系统规划的时候，都应首先明确本单位当前处于哪一生长阶段，进而根据该阶段特征来指导MIS建设。 6．信息系统 答：信息系统是一个人造系统，它由人、硬件、软件和数据资源组成，目的是及时、正确地收集、加工、存储、传递和提供信息，实现组织中各项活动的管理、调节和控制。 7．管理信息系统的特点 答：它是一个为管理决策服务的信息系统； 它是一个对组织乃至整个供需链进行全面管理的综合系统； 它是一个人机结合的系统； 它是一个需要与先进的管理方法和手段相结合的信息系统； 它是多学科交叉形成的边缘学科。 8．MIS战略规划的作用 答：MIS战略规划的作用在于： 第一章 1 ．设计现代OS 的主要目标是什么？ 答：（1）有效性（2）方便性（3）可扩充性（4）开放性 2 ．OS 的作用可表现在哪几个方面？ 答：（1）OS作为用户与计算机硬件系统之间的接口 （2）OS 作为计算机系统资源的管理者 （3）OS 实现了对计算机资源的抽象 4 ．试说明推动多道批处理系统形成和发展的主要动力是什么？答：主要动力来源于四个方面的社会需求与技术发展： （1）不断提高计算机资源的利用率； （2）方便用户； （3）器件的不断更新换代； （4）计算机体系结构的不断发展。 7 ．实现分时系统的关键问题是什么？应如何解决？答：关键问题是当用户在自己的终端上键入命令时，系统应能及时接收并及时处理该命令，在用户能接受的时延内将结果返回给用户。 解决方法：针对及时接收问题，可以在系统中设置多路卡，使主机能同时接收用户从各个终端上输入的数据；为每个终端配置缓冲区，暂存用户键入的命令或数据。针对及时处理问题，应使所有的用户作业都直接进入内存，并且为每个作业分配一个时间片，允许作业只在自己的时间片内运行，这样在不长的时间内，能使每个作业都运行一次。 12 ．试从交互性、及时性以及可靠性方面，将分时系统与实时系统进行比较。 答：（ 1 ）及时性：实时信息处理系统对实时性的要求与分时系统类似，都是以人所能接受的等待时间来确定；而实时控制系统的及时性，是以控制对象所要求的开始截止时间或完成截止时间来确定的，一般为秒级到毫秒级，甚至有的要低于100 微妙。 （2）交互性：实时信息处理系统具有交互性，但人与系统的交互仅限于访问系统中某些特定的专用服务程序。不像分时系统那样能向终端用户提供数据和资源共享等服务。 （3）可靠性：分时系统也要求系统可靠，但相比之下，实时系统则要求系统具有高度 的可靠性。因为任何差错都可能带来巨大的经济损失，甚至是灾难性后果，所以在实时系统中，往往都采取了多级容错措施保障系统的安全性及数据的安全性。 13 ．OS 有哪几大特征？其最基本的特征是什么？答：并发性、共享性、虚拟性和异步性四个基本特征；最基本的特征是并发性。 一、单选题 1. 发现原始数据有错时，其处理方法为（）。 A)由输入操作员进行修改 B)由原始数据检查员进行修改 C)应将原始单据送交原填写单位进行修改 D)由系统自动检错并更改 2. 用结构化程序设计的方法设计程序时，程序基本逻辑结构不包括( ) A)顺序结构 B)随机结构 C)选择结构 D)循环结构 3. 决策表由以下几方面内容组成( )。 A)条件、决策规则和应采取的行动 B)决策问题、决策规则、判断方法 C)环境描述、判断方法、判断规则 D)方案序号、判断规则、计算方法 4. 校验输入的月份值最大不能超过12是属于( )。 A)重复校验 B)视觉校验 C)逻辑校验 D)格式校验 5. 工资系统中职工的“电费”数据(每月按表计费)具有( )。 A)固定值属性 B)随机变动属性 C)固定个体变动属性 D)静态持性属性 6. 下列关于结构化方法和原型法的描述错误的是( ) 。 A)结构化系统开发方法注重开发过程的整体性和全局性 B)原型法与结构化系统开发方法所采用的开发策略不同 C)与结构化系统开发方法相比，原型法不太注重对管理系统进行全面系统的调查与分析 D)原型法适用于开发大型的MIS 7. （）又称数据元素，是数据的最小单位。 A)数据字典 B)记录 C)投影 D)数据项 8. 在诺兰(Nolan)阶段模型中，“集成”阶段之后是( )阶段。 A)蔓延 B)数据管理 C)初装 D)控制 9. MIS的金字塔形结构中，位于底部的为（）的管理过程和决策。 A)结构化 B)半结构化 C)非结构化 D)以上三者都有 10. 在绘制DFD时，应采取（）的办法。 A)自下而上 B)自顶向下逐层分解 C)先绘制中间层 D)可以从任一层开始绘制 11. 校验位不可能发现的错误是( ) A)抄写错 B)易位错 第一章绪论 概念：计算机图形学、图形、图像、点阵法、参数法、 图形的几何要素、非几何要素、数字图像处理； 计算机图形学和计算机视觉的概念及三者之间的关系； 计算机图形系统的功能、计算机图形系统的总体结构。 第二章图形设备 图形输入设备：有哪些。 图形显示设备：CRT的结构、原理和工作方式。 彩色CRT：结构、原理。 随机扫描和光栅扫描的图形显示器的结构和工作原理。 图形显示子系统：分辨率、像素与帧缓存、颜色查找表等基本概念，分辨率的计算 第三章交互式技术 什么是输入模式的问题，有哪几种输入模式。 第四章图形的表示与数据结构 自学，建议至少阅读一遍 第五章基本图形生成算法 概念：点阵字符和矢量字符； 直线和圆的扫描转换算法； 多边形的扫描转换：有效边表算法； 区域填充：4／8连通的边界／泛填充算法； 内外测试：奇偶规则，非零环绕数规则； 反走样：反走样和走样的概念，过取样和区域取样。 5.1.2 中点 Bresenham 算法（P109） 5.1.2 改进 Bresenham 算法（P112） 习题答案 习题5（P144） 5.3 试用中点Bresenham算法画直线段的原理推导斜率为负且大于1的直线段绘制过程（要求写清原理、误差函数、递推公式及最终画图过程）。（P111） 解： k<=-1 |△y|/|△x|>=1 y为最大位移方向 故有 构造判别式： 推导d各种情况的方法(设理想直线与y=yi+1的交点为Q)： 所以有： y Q-kx Q-b=0 且y M=y Q d=f(x M-kx M-b-(y Q-kx Q-b)=k(x Q-x M) 所以，当k<0， d>0时，M点在Q点右侧（Q在M左），取左点 P l(x i-1,y i+1)。 d<0时，M点在Q点左侧（Q在M右），取右点 Pr(x i,y i+1)。 d=0时，M点与Q点重合（Q在M点），约定取右点 Pr(x i,y i+1) 。 所以有 递推公式的推导： d2=f(x i-1.5,y i+2) 当d>0时, d2=y i+2-k(x i-1.5)-b 增量为1+k =d1+1+k 1.多边形填充算法中，错误的描述是（）。 A．扫描线算法对每个像素种访问一次，主要缺点是对各种表的维持和排序的耗费较大 B. 边填充算法基本思想是对于每一条扫描线与多边形的交点，将其右方像素取补 C. 边填充算法较适合于帧?缓冲存储器的图形系统 D. 边标志算法也不能解决像素被重复访问的缺点 2.下列设备中属于图形输出设备的是（?） 1鼠标2 LCD 3键盘4?LED 5打印机6扫描仪7绘图仪8触摸屏 ,3,6,8 ,4,5,7 ,5,6,7 ,6,7,8 3. 在Cohen-Sutherland算法中，完全在窗口边界内的线段两个断点的区域码均为______. 4.已知三角形ABC各顶点的坐标A(1,2)、B(5,2)、C(3,5)，相对直线P1P2(线段的坐标分别为：P1?(-1,-1)?、P2?(8,3) )做对称变换后到达A’、B’、C’。 试计算A’、B’、C’的坐标值。（要求用齐次坐标进行变换，列出变换矩阵，列出计算式子，不要求计算结果） 5.将坐标（2，3）以（1，1）为中心放大3倍，再针对坐标原点做对称变换，最终变换结果为（）。 A.（4，7，1） B.（6，9，1） C.（-4，-7，1） D.（-6，-9，1） 6.以下哪一个颜色模型是使用单位立方体来进行表示的（）。 答案 7.计算机图形学是研究什么的学科简要论述计算机图形学的概念及其涉及到的学科及其关系。 8. 计算机图形学研究的主要内容是什么 9.Bezier曲线在端点处的一阶导数为：p’(0)=n(P1-P0)，p’(1)=n(Pn-Pn-1)，二阶导数为：p”(0)=n(n-1)((P2-P1)-(P1-P0))，p”(1)=n(n-1)((Pn-2-Pn-1)-(Pn-1-Pn))。写出如图2所示的两段三次Bezier曲线在连接点处的G1，G2连续性条件。 10. 计算机图形学是研究怎样通过计算机表示、__________、__________图形的一门学科。 11. 在光照模型中需要考虑的因素有哪些分析这些因素会造成什么样的绘制效果 12.平面几何投影可分为两大类，分别是_________和__________。 13.一个交互式计算机图形系统应具有________、________、________、_______和________等五个方面的功能。 是一个专业的功能强大、调用方便的三维图形函数库，由几百个函数组成，以下对OpenGL的论述错误的是??。 A.利用OpenGL可开发交互式的二维和三维图形应用系统 B. OpenGL在CAD、虚拟现实、科学可视化和娱乐动画领域的应用都非常广泛 第1章 1.什么就是信息,什么就是数据？简述二者之间的联系与区别。 2.什么就是信息循环？ 3.简述信息的层次与信息的类型及主要特性。 4.简述管理信息的特点。 6.简述信息系统的定义。 7.什么就是管理信息系统,它有什么特点？ 第2章 1.建设管理信息系统方法应包含的内容主要有哪些？ 2.简述管理信息系统的生命周期。 3.结构化方法的基本思想就是什么？ 4.什么就是结构化生命周期法？ 5.什么就是快速原型法？ 6.简述在系统分析阶段使用原型法的开发过程。 7.试述本教材为什么选择结构化生命周期法作为重点讲述内容。 8.管理信息系统的开发方式有哪些？ 第3章 1.试述系统规划的主要目标与任务。 2.试述系统规划工作的主要特点与关键问题。 3.什么就是管理信息系统开发中的系统分析？其主要目标与活动内容有哪些？系统分析工作的主要特点就是什么？ 4.初步调查的内容主要有哪些？ 5.可行性研究的目的就是什么？ 6.可行性研究主要从哪几个方面去考察？简述其内容。 第4章 1.简述需求分析中现行系统调查、新系统逻辑方案的提出等活动的详细内容、关键问题、主要成果及其描述方法。 2.为什么数据流图要分层？ 3.简述分层数据流图的组成与基本符号以及绘制步骤。 4.简述数据词典在需求分析中的作用与编写数据词典的基本要求。 5.什么就是基本加工？描述表达基本加工逻辑功能的结构化工具有那些？特点 就是什么？ 6.某银行发放贷款原则如下: (1)对于贷款未超过限额的客户,允许立即贷款; (2)对于贷款已超过限额的客户,若过去还款记录好且本次贷款额在2万元以下,可作出贷款安排,否则拒绝贷款。 请用结构化语言、决策表来描述该原则。 7.依据如下决策表,画出决策树。 信件收费决策表 8.下面就是对银行取款活动的描述: 储户携带存折前去银行,把存折与填好的取款单一并交给银行工作人员检验。工作人员需核对帐目,发现存折有效性问题、取款单填写问题或就是存折、 第三章习题答案 3．1 计算机图形系统的主要功能是什么？ 答：一个计算机图形系统应具有计算、存储、输入、输出、交互等基本功能，它们相互协作，完成图形数据的处理过程。 1. 计算功能 计算功能包括： 1）图形的描述、分析和设计；2）图形的平移、旋转、投影、透视等几何变换； 3）曲线、曲面的生成；4）图形之间相互关系的检测等。 2. 存储功能 使用图形数据库可以存放各种图形的几何数据及图形之间的相互关系，并能快速方便地实现对图形的删除、增加、修改等操作。 3. 输入功能 通过图形输入设备可将基本的图形数据（如点、线等）和各种绘图命令输入到计算机中，从而构造更复杂的几何图形。 4. 输出功能 图形数据经过计算后可在显示器上显示当前的状态以及经过图形编辑后的结果，同时还能通过绘图仪、打印机等设备实现硬拷贝输出，以便长期保存。 5. 交互功能 设计人员可通过显示器或其他人机交互设备直接进行人机通信，对计算结果和图形利用定位、拾取等手段进行修改，同时对设计者或操作员输入的错误给以必要的提示和帮助。 3．2 阴极射线管由哪些部分组成？它们的功能分别是什么？ 答：CRT主要由阴极、电平控制器（即控制极）、聚焦系统、加速系统、偏转系统和阳极荧光粉涂层组成，这六部分都在真空管内。 阴极（带负电荷）被灯丝加热后，发出电子并形成发散的电子云。这些电子被电子聚集透镜聚焦成很细的电子束，在带正高压的阳极（实际为与加速极连通的CRT屏幕内侧的石墨粉涂层，从高压入口引入阳极高电压）吸引下轰击荧光粉涂层，而形成亮点。亮点维持发光的时间一般为20～40mS。 电平控制器是用来控制电子束的强弱的，当加上正电压时，电子束就会大量通过，在屏幕上形成较亮的点，当控制电平加上负电压时，依据所加电压的大小，电子束被部分或全部阻截，通过的电子很少，屏幕上的点也就比较暗。所以改变阴极和 控制电平之间的电位差，就可调节电子 束的电流密度，改变所形成亮点的明暗 程度。 利用偏转系统（包括水平方向和 垂直方向的偏转板）可将电子束精确定 位在屏幕的任意位置上。只要根据图形 的几何坐标产生适当的水平和垂直偏转磁场（或水平和垂直偏转板静电场），图 2.2CRT原理图 第3章处理机调度1）选择题 （1）在分时操作系统中，进程调度经常采用_D_ 算法。 A. 先来先服务 B. 最高优先权 C. 随机 D. 时间片轮转 （2）_B__ 优先权是在创建进程时确定的，确定之后在整个进程运行期间不再改变。 A. 作业 B. 静态 C. 动态 D. 资源 （3）__A___ 是作业存在的惟一标志。 A. 作业控制块 B. 作业名 C. 进程控制块 D. 进程名 （4）设有四个作业同时到达，每个作业的执行时间均为2小时，它们在一台处理器上按单道方式运行，则平均周转时间为_ B_ 。 A. l小时 B. 5小时 C. 2.5小时 D. 8小时 （5）现有3个同时到达的作业J1、J2和J3，它们的执行时间分别是T1、T2和T3，且T1＜T2＜T3。系统按单道方式运行且采用短作业优先算法，则平均周转时间是_C_ 。 A. T1+T2+T3 B. (T1+T2+T3)/3 C. (3T1+2T2+T3)/3 D. (T1+2T2+3T3)/3 （6）__D__ 是指从作业提交给系统到作业完成的时间间隔。 A. 运行时间 B. 响应时间 C. 等待时间 D. 周转时间 （7）下述作业调度算法中，_ C_调度算法与作业的估计运行时间有关。 A. 先来先服务 B. 多级队列 C. 短作业优先 D. 时间片轮转 2）填空题 （1）进程的调度方式有两种，一种是抢占(剥夺)式，另一种是非抢占(非剥夺)式。 （2）在_FCFS_ 调度算法中，按照进程进入就绪队列的先后次序来分配处理机。 （3）采用时间片轮转法时，时间片过大，就会使轮转法转化为FCFS_ 调度算法。 （4）一个作业可以分成若干顺序处理的加工步骤，每个加工步骤称为一个_作业步_ 。 （5）作业生存期共经历四个状态，它们是提交、后备、运行和完成。 （6）既考虑作业等待时间，又考虑作业执行时间的调度算法是_高响应比优先____ 。 3）解答题 （1）单道批处理系统中有4个作业，其有关情况如表3-9所示。在采用响应比高者优先调度算法时分别计算其平均周转时间T和平均带权周转时间W。（运行时间为小时，按十进制计算） 表3-9 作业的提交时间和运行时间 计算机图形学部分习题答案 王飞 1.流水线的主要特点是每个基元可以单独处理，这样的结构不尽使 性能更快，而且降低了内存需求，主要缺点是我们不能操控大多数全局效果，如阴影，反射 2.视帧缓存的深度而定，以帧缓存为深度为1为例，速度为 1024*1280*1*72b=11.25MB/s,即读取一个像素用时倒数分之1每秒。隔行扫描，72变30. 3.每帧480*640像素的视频显示仅含有300K像素（普屏动画）， 而2000*3000像素的电影帧有6M像素，约多了18倍的显示时间，因此需要18倍的时间进行渲染。 4.略 5.分别在x方向和y方向上对这个问题进行解答。变换是线性的， 也就是，Xs=ax+b,Ys=cy+d,映射的时候必须保证比例保持不变，即有 =得到 Xs=u+w* 同理可得 Ys=v+h* 6.可以使用扫描线的方式，每一个扫描线对应于帧缓存中的一行像 素，通过交点的方式判断点是否在多边形内部。按照一定的方向观察扫描线与多边形的交点，第一个交点是扫描线上接下来一系 列在多边形内部的点的起点，第二个交点是离开多边形的起点，第三个交点又是进入的起点。依次进行，根据点在那两个交点之间即可判断是否在多边形内。按照一定方向移动扫描线，即可完成对所有点的判断。 7.可以得知帧缓存的深度为6 8.使用扫描线判断。每一条扫面线与凸多边形至多有两个交点，从 一个方向朝另一个方向移动扫描线，扫描完毕，只要中途未出现两个人以上交点，则为凸多边形。 9.定义笔画字体时，最主要的问题是如何描述具有弯曲笔画和孔的 字符，比如字母“a”和字母“q” 10.会出现很多潜在的问题，比如，应用程序会把对象坐标系中不 同的点映射到屏幕坐标系的相同位置，第二，屏幕坐标系上的点转换回对象坐标系时，改点可能会落在用户窗口以外。 11.使用游戏杆的游戏大多操作比较简单，共有两个三位置转换开 关，则可产生九中不同组合的编码控制信息，进而控制游戏的进行。 12.略 （1）旋转和均匀缩放 假设缩放矩阵为 旋转矩阵为（绕Z轴旋转） 管理信息系统课后题答案（1-12章）第一章1.1什么是信息？信息和数据有何区别？答：（1）信息是关于客观事实的可通信的知识。首先，信息是客观世界各种事物的特征的反映，其次，信息是可以通信的最后，信息形成知识。（2）信息的概念不同于数据。数据是记录客观事物的，可鉴别的符号，这些符号不仅包括数字还包括字符，文字，图形等。数据经过处理仍然是数据。处理数据是为了更好地解释。只有经过解释，数据才有意义，才成为信息。可以说，信息是经过加工之后，对客观世界产生影响的数据。同一数据，每个人的解释可能不同，其对决策的影响也可能不同。决策者利用经过处理的数据作出决策，可能取得成功，也可能遭受失败，关键在于对数据的解释是否正确，因为不同的解释往往来自不同的背景和目的。1.2试述信息流与物流、资金流、事物流的关系。答：（1）组织中各项活动表现为物流、资金流、事物流和信息流的流动。①物流是实物的流动的过程。②资金流是伴随物流而发生的资金的流动的过程。③事物流是各项管理活动的工作流程。④信息流伴随以上各种流的流动而流动，它既是其他各种流的表现和描述，又是用于掌握、指挥和控制其他流运动的软资源。（2）信息流处于特殊地位：①伴随物流、资金流、事物流产生而产生。②是各种流控制的依据和基础。1.3如何理解人是信息的重要载体和信息意义的解释者？答：信息系统包括信息处理系统和信息传输系统两个方面。信息处理系统对数据进行处理，使它获得新的结构与形态或者产生新的数据。由于信息的作用只有在广泛交流中才能充分发挥出来，因此，通信技术的发展极大地促进了信息系统的发展。广义的信息系统概念已经延伸到与通信系统相等同。这里的通信不仅是通讯，而且意味着人际交流和人际沟通，其中包含思想的沟通，价值观的沟通和文化的沟通。广义的沟通系统强调“人”本身不仅是一个重要的沟通工具，还是资讯意义的阐述者，所有的沟通媒介均需要使资讯最终可为人类五官察觉与阐述，方算是资讯的沟通媒介。1.4什么是信息技术？信息技术在哪些方面能给管理提供支持？答：广义而言，信息技术是指能充分利用与扩展人类信息器官功能的各种方法、工具与技能的总和。该定义强调的是从哲学上阐述信息技术与人的本质关系。中义而言，信息技术是指对信息进行采集、传输、存储、加工、表达的各种技术之和。该定义强调的是人们对信息技术功能与过程的一般理解。狭义而言，信息技术是指利用计算机、网络、广播电视等各种硬件设备及软件工具与科学方法，对文图声像各种信息进行获取、加工、存储、传输与使用的技术之和。该定义强调的是信息技术的现代化与高科技含量。信息技术对计划职能的支持；对组织职能和领导职能的支持；对控制职能的支持。由此可见，信息系统对管理具有重要的辅助和支持作用，现代管理要依靠信息系统来实现其管理职能，管理思想和管理方法。1.5为什么说管理信息系统并不能解决管理中的所有问题? 答：管理是一种复杂的获得，它既涉及客观环境，又涉及人的主观因素。由于生产和社会环境的复杂性，也由于事物之间复杂的相互联系和事物的多变性，等等原因，人们在解决管理问题时不可能掌握所有的数据，更不可能把所有的，待选择的解决方案都考虑进去，而管理信息系统解决问题时运行的程序是由人来编写的。管理信息系统是一个人机结合的系统，人不能解决的问题，依靠计算机也无法决，因此仅靠管理信息系统是无法解决管理中的所有问题的。可以说，管理不 仅是一门科学更是一门艺术，人们在实施管理的时候，不仅要运用这种科学的方法，还要运用一套技术和处理方式，这些都是管理信息系统所不能及的。1.6为什么说信息系统的建立、发展和开发与使用信息系统的人的行为有紧密的联系？答：管理信息系统能否开发好，使用好与人的行为有极为密切的联系。例如，如果管理人员不愿意用信息系统，或者单位的领导不重视，不积极领导系统的开发和应用，不认真宣传和组织职工学校和使用管理信息系统，或者开发人员和管理人员不能接纳和紧密配合共同进行开发，那么，即使该管理信息系统在技术上是很过硬的，也是很难运行好的。当管理人员很担心使用计算机后，自己的工作 2.1 一类操作系统服务提供对用户很有用的函数，主要包括用户界面、程序执行、I/O操作、文件系统操作、通信、错误检测等。 另一类操作系统函数不是帮助用户而是确保系统本身高效运行，包括资源分配、统计、保护和安全等。 这两类服务的区别在于服务的对象不同，一类是针对用户，另一类是针对系统本身。 2.6 优点：采用同样的系统调用界面，可以使用户的程序代码用相同的方式被写入设备和文件，利于用户程序的开发。还利于设备驱动程序代码，可以支持规范定义的API。 缺点：系统调用为所需要的服务提供最小的系统接口来实现所需要的功能，由于设备和文件读写速度不同，若是同一接口的话可能会处理不过来。 2.9 策略决定做什么，机制决定如何做。他们两个的区分对于灵活性来说很重要。策略可能会随时间或位置而有所改变。在最坏的情况下，每次策略改变都可能需要底层机制的改变。系统更需要通用机制，这样策略的改变只需要重定义一些系统参数，而不需要改变机制，提高了系统灵活性。 3.1、短期调度：从准备执行的进程中选择进程，并为之分配CPU； 中期调度：在分时系统中使用，进程能从内存中移出，之后，进程能被重新调入内存，并从中断处继续执行，采用了交换的方案。 长期调度：从缓冲池中选择进程，并装入内存以准备执行。 它们的主要区别是它们执行的频率。短期调度必须频繁地为CPU选择新进程，而长期调度程序执行地并不频繁，只有当进程离开系统后，才可能需要调度长期调度程序。 3.4、当控制返回到父进程时，value值不变，A行将输出：PARENT：value=5。 4.1、对于顺序结构的程序来说，单线程要比多线程的功能好，比如（1）输入三角形的三边长，求三角形面积；（2）从键盘输入一个大写字母，将它改为小写字母输出。计算机图形学习题分析
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